㈠ 热电厂发电为什么要用超纯水
如果热电厂锅炉用水中若含有硬度盐类,会在锅炉受热面上生成水垢,从而降低锅炉热效率、增大燃料消耗,甚至因金属壁面局部过热而损伤部件、引起爆炸。因此必须进行水的软化与脱盐处理。
㈡ 火力发电厂中给水加氧的原理
给水加氧处理(OT)是在高纯度给水中加入适量的氧化剂(O2或H2O2)以达到减缓热力设备腐蚀的目的,它与给水除氧的 AVT还原性水工况截然相反,是一种氧化性水工况。加氧处理是20世纪70年代德国开发出来的一种新型的炉水处理方式,不久便用于前苏联、意大利、丹麦等欧洲国家,近 20a来,澳大利亚、日本、美国等国家也相继应用了这一技术。我国于20世纪80年代末首先在华东某电厂一台 300MW直流锅炉上使用。OT 处理推广应用较快,主要是由于该种处理方式有明显的效益。采用OT处理后,锅内沉积物量减少、腐蚀损坏降低、直流炉炉管和加热器压降快速升高问题得到了解决、锅炉清洗频率降低、凝结水净化装置运行周期延长、给水管道FAC大有改善等。因此,目前德国、日本、前苏联和中国等许多国家将OT 处理方式列入国家标准,如表1所示。
OT处理方式本身也在不断发展。最初是中性处理(NWT),它是将O2加入中性的高纯水中,由于NWT 处理对水的pH值不起任何缓冲性,少量酸性物就会引起 pH 值下降,甚至有导致酸性腐蚀和氢脆的可能,加之人们担心碳钢在低温区的腐蚀速度高和铜合金的腐蚀等问题,研究开发了给水添加少量氨,将给水pH值由6.5-7.0提至8.0-8.5,同时加氧处理的方法,称为联合水处理(CWT)。从应用范围来看,最初用于全铁部件的直流炉,后又扩大到凝汽器和低压加热器是铜合金的直流炉,目前已用于汽包锅炉。
1 加氧处理原理及主要控制指标
从热力学观点来看,锅炉给水采用除氧的AVT处理时,碳钢的腐蚀电位在-0.30V左右,给水pH在8.8-9.5之间,从Fe-H20 电位pH图可以看到,处于钝化区,钝化膜是Fe3O4。给水加氧后,碳钢的腐蚀电位会升高数百毫伏达到 0.15-0.30V,如图 1所示,碳钢表面原Fe3O4 膜中部分Fe 2+会进一步氧化生成 Fe2O3,其反应:
2Fe 2+ +1/2O2+2H2O——Fe2O3+4H+
因此,在有氧纯水中,碳钢表面形成双层氧化膜,内层是磁性氧化铁(Fe3O4)膜,外层是Fe2O3膜,这样的双层氧化膜能更有效阻止碳钢的腐蚀。大量试验证明:在中性纯水(电导率〈0.1μS/cm)中,加氧使碳钢的腐蚀速度降低 2-3个数量级。
在有氧的高纯水中,影响碳钢和铜合金腐蚀的主要因素有pH 值、氧浓度和电导率等。
1.1 给水pH 值
碳钢在无氧除盐水中的腐蚀速度与pH 值有关,随着 pH 值的升高,碳钢的腐蚀速度逐步降低;而在有氧的除盐水中,碳钢的腐蚀速度在 pH 值为7 时降得很低,并且不再随着pH 值的升高有所改变,如图2 所示。
从热力学观点来看,在无氧或有氧的高纯水中,铜均处于钝化状态,不过在无氧的高纯水中,铜表面形成浅黄色的氧化亚铜(Cu2O),在有氧的高纯水中,形成黑色的氧化铜(CuO),后者在纯水中的溶解度大于前者,且二者均受高纯水pH 值的影响,pH值在 8.5-9.0 范围内,铜合金的腐蚀速度可达很低(通常加氨量 100μg/l左右)。当 pH>10 时,由于生成铜氨络合物,铜合金的腐蚀速度显著增加。国内某电厂直流炉采用CWT处理结果表明:当给水pH 值控制在8.7±0.1范围内,低压加热器出口水中铜含量均低于AVT处理时的5.0 μg/l水平,炉前给水的铜含量也可达到AVT处理时的 2.6μg/l 水平,而给水pH值降至 8.3 时,给水中铜含量将比AVT处理时增加60%。国内另一电厂实施 CWT处理时,pH值控制在8.7-8.9,低压加热器出口水中铜含量接近AVT处理时的 5.0μg/l 水平。
1.2 氧浓度
保持纯水中的氧浓度是为了保证碳钢的腐蚀电位高于其钝化电位。日本等国在这方面做了一些有益的工作,图 3为日本砂川电厂 4号机组采用CWT处理时,溶解氧量与腐蚀电位的关系,当水中溶解氧在 20-50 μg/l时,电位可以进入Fe2O3区域,加氧最低浓度为 20μg/l,但是世界上绝大多数采用CWT处理的国家推荐加氧最低浓度为50μg/l,此外,试验还发现维持 Fe2O3 的电位所需氧浓度比生成 Fe2O3的电位所需氧浓度低得多。
图4 为日本砂川电厂 4 号机组采用CWT处理时,在开、停炉期间腐蚀电位的变化情况。腐蚀电位在0-100mV 之间,变化最大值为100mV,电位仍然处于电位-pH 图中 Fe2O3 区域,说明开、停机组期间也可采用 CWT处理。
在中性纯水中,加氧会使铜合金的腐蚀速度急剧增大,如图5 所示,因此,在低压加热器为铜合金材料的机组上采用 CWT 处理时,必须控制给水中氧浓度在合适的浓度。据原苏联介绍,通过低压加热器的给水氧浓度控制在70-120μg/l范围,铜合金腐蚀速度最低;国内现场实验结果表明:对于铜铁部件的热力系统,给水中氧浓度控制在100±20 μg/l 时,低压加热器系统出水和炉前给水中铜含量不会高于AVT处理时的值。可见两者的实验结果完全一致。
1.3 给水电导率
在加氧水中,电导率与碳钢的腐蚀速度近似于线性关系,如图 6 所示。随着给水的电导率增加,碳钢的腐蚀速度会显著增加。实际上,水的电导率是水中杂质含量的综合反映,电导率高,杂质含量就多,水中的杂质特别是氯离子妨碍正常的磁性氧化铁保护膜的生成,反应如下:
2Fe 2+ +H2O +1/2O2 +8Cl- ——2[FeCl4]- +2OH-
研 究 结 果 表 明 : 当 水 的 阳 离 子 电 导 率 为0.1μS/cm 时,随着氧浓度的增加(超过 50μg/l),碳钢的腐蚀速度会显著下降;而当阳离子电导达到0.3μS/cm 时,腐蚀速度开始增大,这就是为什么世界各国将阳离子电导率=0.3 做为门限值,当给水阳离子电导率大于此值时,应停止加氧处理。
2 汽包锅炉加氧处理
目前,加氧处理已开始在汽包炉上使用,表2是美国和我国汽包炉加氧处理给水和炉水控制指标。可以看出,与直流炉加氧处理相比,汽包锅炉加氧处理有以下不同。
(1) 汽包锅炉采用 OT 处理比直流炉要高些,前者要求给水阳离子电导率<0.1μS/cm,而后者只要求阳离子电导率<0.2μS/cm。
(2) 汽包锅炉有炉水浓缩问题,因此,严格控制炉水水质是实施 OT处理的关键之一。美国规定炉水阳离子电导率<3μS/cm,我国空冷机组规定炉水阳离子电导率<1μS/cm,两国标准中对炉水氯离子都有规定,且相同,即Cl-<100μg/l。
(3) 汽包锅炉加氧处理还对下降管和底部水冷壁氧浓度有要求,规定必须小于 5μg/l,否则炉水中杂质发生浓缩时可能产生点蚀。
3 OT处理优点
长期现场应用证明OT处理具有以下优点:
3.1 汽水系统中 Fe浓度显著降低
日本直流锅炉采用 CWT处理后,热力系统各部位的铁浓度大大降低,仅为 AVT处理时的1/2-1/4。国内某电厂 1 台 500MW超临界直流锅炉采用CWT处理后,给水铁离子平均值由过去AVT处理的5.6μg/l 下降至0.3μg/l,下降80%,凝结水和高加疏水的铁离子浓度也有显著下降,其浓度仅为 AVT 处理时间的 10-20%。
3.2 锅炉的结垢速度明显降低
日本现场使用发现,CWT处理时,锅炉各部位的结垢速度仅为 AVT 处理时的 1/2-1/3。国内某电厂 1 台 300MW亚临界直流锅炉采用CWT 处理仅 1a,检查发现:CWT处理期间锅炉结垢速率为39.99g/(m2 a),与AVT 处理相比,结垢速度降低了54.6%。国内另一电厂直流锅炉采用 CWT处理后,省煤器和水冷壁垢的沉积速度比 AVT处理时分别下降69%和87%。
3.3 锅炉和给水加热器的压降显著降低
国内某电厂 1台 500MW直流锅炉,AVT处理运行 2 年多,锅炉压差从 4.4MPa上升至7.6MPa;而在CWT处理运行半年后,压差已由原来的7.6MPa下降至 6.1MPa,给水泵转速随锅炉压差下降而减慢,满负荷时汽泵转速从4425r/min 下降到 4222r/min,耗汽量相应减少,机组效率提高。
日本某电厂运行经验也证明:与AVT处理相比,CWT处理的锅炉压降和给水加热器压降分别减少 15kg/cm2 和 5kg/cm2。
3.4 凝结水除盐设备运行周期延长
采用CWT处理后,凝结水除盐设备再生频率只有AVT 处理时的 1/5-1/10,从而减少了再生剂用量,降低了运行费用,也有利于环境保护。
㈢ 火力发电厂和天然气发电厂的锅炉补给水系统水处理上有什么区别
火力发电来厂简称火电自厂,是利用煤、石油、天然气作为燃料生产电能的工厂,它的基本生产过程是:燃料在锅炉中燃烧加热水使成蒸汽,将燃料的化学能转变成热能,蒸汽压力推动汽轮机旋转,热能转换成机械能,然后汽轮机带动发电机旋转,将机械能转变成电能。
㈣ 电厂循环水处理系统都包括哪些系统
火力发电厂循环冷却水处理系统大多采用水质稳定剂加硫酸或水质稳定内剂与弱酸处理相容结合,以达到防止系统形成碳酸钙垢及防止产生腐蚀状况为目的。
电厂循环水系统分开式和闭式循环水系统,一般要根据电厂容量大小、水源、冷去系统水量等因素确定冷却水系统,一般有加药系统、冷却塔、风机、收水器、配水系统、填料、计量泵等组成。
㈤ 火力发电的循环水系统非常重要,都包含什么设备
一、燃烧系统
燃烧系统由输煤、磨煤、燃烧、风烟、灰渣等环节组成
㈥ 火力发电厂化学水处理(锅炉补给水方面)的工艺流程,简单点就是:自来水—锅炉
来水-生水加热-机械过滤器-生水箱-自清洗过滤器-超滤-超滤水箱-一级反渗透-一反水箱-二级反渗透-二反水箱-EDI除盐装置-除盐水箱-锅炉.
这是现在新建电厂普遍用的,其中我省略了水泵.
㈦ 核电站冷却水为什么用海水,火力发电为什么不能用海水
火力发电站冷却水也可以用海水,只是锅炉蒸汽用水不能用海水,火电厂专门有一个车间就是净化水质的,并且在运行时还要定时监控,防止超标,该专业的主要工作就是对淡水进行置换、再生、软化、除盐、达到纯净水水质要求,再进行除氧,在运行时还要根据参数加入化学药品,让盐类固化沉淀通过排污管道排走以净化水质。你知道在家中浇水用的茶壶,用久了里面会结垢,因为水质太硬即含盐分太多了,如果用到每小时蒸发量百吨或千吨的锅炉,那直接的后果是锅炉管道堵塞,锅炉报废。如果采用海水作为锅炉蒸汽用水,那水处理的工作将会更加严格。
核电站冷却水用海水,主要因为大部分核电站建在海边,用海水比较方便。
当然,无论是核电站还是火电站,用海水冷却水都要注意防腐问题,海水中电解质成分很多,腐蚀能力比淡水强得多。
㈧ 谁知道火力发电厂废水种类及处理方法
火力发电厂脱硫废水为含有高浓度悬浮物、高氯根、高盐、高浓度重金属废水,对环境污染性极强,处理难度也较大,也是火力发电厂实现零排放的最大难点。
废水量太大是导致零排放成本过高的主要原因,这个因素在闭式冷却循环机组尤为明显。以闭式循环冷却机组为例:在目前电厂零排放的路线是将循环冷却水浓水排出做脱硫工艺用水,而脱硫系统水消耗量非常有限,特别是在发电低峰情况下烟气不足导致脱硫塔水消耗降低,最后导致循环水排浓无处可排。
火力发电厂废水处理系统,该废水处理系统包括循环冷却塔、脱硫塔、进口与脱硫塔相连的脱硫废水澄清器:
循环水处理系统,所述循环水处理系统的进口通过管道分别与循环冷却塔的出口、脱硫废水澄清器的出口连通,循环水处理系统的产水出口与循环冷却塔的进口相连,浓缩系统的浓水出口与脱硫塔的进口相连;
脱硫废水处理系统,所述脱硫废水处理系统的进口通过管道与脱硫废水澄清器的出口连通;
产水回收器,所述产水回收器的进口通过管道与循环水处理系统的产水出口连通,产水回收器的出口通过管道连接至电厂生产补水系统。
预处理装置,所述预处理装置的进口通过管道分别与循环冷却塔的出口、脱硫废水澄清器的出口连通。
㈨ 火力发电厂中无筏滤池、灰水池、除灰水泵房的功能是什么安装什么设备工作原理是怎样的
(热)电厂将江河提取的原水处理成为比较干净的生活消防水的净化装置。灰水池是小型发(热)电厂将锅炉除尘装置收集的煤灰,用水冲到灰水池,经过沉淀,捞出灰分,水则重复使用,闭式循环。
除灰系统不同的电厂差别较大,还是按照以上小型发(热)电厂来说,除灰水泵就是提取灰水池中经过沉淀的灰水,将其泵到烟囱旁边的除尘水箱,这种属于“湿法除尘”,利用烟囱四周喷水形成的水膜,将烟气中的灰尘沾附在水滴上,最后集中留进灰水池。
㈩ 火力发电循环水处理用到的水处理剂有哪些
整理了一下,这些产品可以用于火力发电厂的水处理
氨基三甲叉膦酸 ATMP、羟基乙叉二膦酸 HEDP、乙二胺四甲叉膦酸钠 EDTMPS、2-膦酸基丁烷-1,2,4-三羧酸PBTCA、2-羟基膦酰基乙酸HPAA、氨基三甲叉膦酸四钠ATMP•Na4、羟基乙叉二膦酸钠HEDP•Na、羟基乙叉二膦酸二钠HEDP•Na2、羟基乙叉二膦酸四钠HEDP•Na4、乙二胺四甲叉膦酸五钠EDTMP•Na5、聚丙烯酸PAA、聚丙烯酸钠PAAS、TH-613丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐三元共聚物、羧酸盐-磺酸盐-非离子三元共聚物、聚环氧琥珀酸(钠)PESA、十二烷基二甲基苄基氯化铵1227、聚季铵盐、TH-401复合型杀菌剂、TH-402复合型杀菌剂、TH-406复合型杀菌剂、TH-604型电厂专用缓蚀阻垢剂、TH-610高效灰水阻垢剂、TH-628型缓蚀阻垢剂
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